Plasma de quarks y gluones, así era el universo en sus primeros microsegundos

En 2026 el LHC de CERN recreó por primera vez con núcleos ligeros de oxígeno y neón el estado de materia que llenó el universo justo tras el Big Bang. Esto es lo que ese plasma revela.

Resumen en 40 palabras. En 2025 y 2026 el LHC de CERN chocó por primera vez núcleos de oxígeno y neón. Los cuatro grandes experimentos encontraron señales del plasma de quarks y gluones, el estado de materia que llenó el universo en sus primeros microsegundos.

Un segundo después del Big Bang el universo ya se parecía, a grandes rasgos, al que conocemos hoy. Pero en la primera millonésima de segundo no existía nada parecido a un átomo, ni siquiera un protón entero. Todo era una sopa hirviendo de partículas sueltas llamada plasma de quarks y gluones, y en 2025 y 2026 el CERN consiguió recrear un trocito de esa sopa dentro de un acelerador de partículas.

Qué es exactamente esta sopa primordial

Un protón normal está hecho de tres quarks pegados entre sí por gluones, las partículas que transmiten la fuerza nuclear fuerte. Ese pegamento es tan potente que, en condiciones normales, es imposible sacar un quark suelto de su protón. Pero a temperaturas más de 100.000 veces superiores a la del centro del Sol, la materia entra en un estado tan denso y caliente que los protones y neutrones se rompen y los quarks quedan libres, nadando junto a los gluones en un fluido casi perfecto. Ese estado, el plasma de quarks y gluones, es la mejor descripción que tiene la física de cómo era el universo entero en sus primeros microsegundos.

Lo que pasó en el LHC entre 2025 y 2026

Hasta ahora, el plasma de quarks y gluones solo se había producido chocando núcleos pesados como el plomo, con más de 200 protones y neutrones por núcleo. Entre el 29 de junio y el 9 de julio de 2025, los físicos del Gran Colisionador de Hadrones hicieron algo nuevo, chocar núcleos mucho más ligeros de oxígeno y neón, con apenas 16 y 20 nucleones respectivamente. La pregunta era si un sistema tan pequeño podía siquiera formar este estado extremo de materia, y en julio de 2026 llegó la respuesta.

Los cuatro grandes detectores del LHC, ALICE, ATLAS, CMS y LHCb, publicaron por separado señales compatibles con la formación de plasma de quarks y gluones en esas colisiones ligeras. ATLAS observó que los chorros de partículas pierden energía al atravesar el plasma, un efecto llamado apagado de chorros. ALICE encontró pruebas directas de esa misma pérdida de energía comparando la producción de piones neutros. CMS detectó una menor producción de partículas cargadas y de mesones upsilon en las colisiones de oxígeno y neón frente a las de protones, la misma pérdida de energía vista desde otro ángulo. LHCb, por su parte, vio que ciertas partículas con quarks encanto se frenan más al cruzar las colisiones de neón que las de oxígeno, justo lo que predice un plasma algo más denso y de mayor volumen.

Por qué importa un choque tan pequeño

El hallazgo cambia una idea que llevaba años asentada, la de que solo los choques de núcleos pesados como el plomo generan suficiente energía y densidad para fundir protones y neutrones. Si sistemas tan ligeros como el oxígeno y el neón también lo consiguen, el plasma de quarks y gluones podría ser mucho más fácil de crear de lo que se pensaba, lo que da a los físicos un laboratorio nuevo y más barato para estudiar sus propiedades, la viscosidad de este fluido casi perfecto y cómo se convierte, al enfriarse, en los protones y neutrones que forman toda la materia que vemos hoy.

Ese proceso de enfriamiento es, en esencia, el mismo que atravesó el universo entero una fracción de segundo después del Big Bang, cuando el plasma primordial se condensó en la materia ordinaria. Cada colisión en el LHC es una ventana diminuta y fugaz a ese instante, tan real como cualquier otro dato que la física pueda medir, a diferencia de los bulos que circulan citando "física de vanguardia" para inventar catástrofes que ninguna ecuación respalda.

Preguntas frecuentes

Qué es el plasma de quarks y gluones

Es un estado extremo de la materia en el que los protones y neutrones se rompen y sus quarks y gluones quedan libres, formando un fluido caliente y denso. Los físicos creen que fue el estado del universo entero durante su primera fracción de segundo de existencia.

Cómo se crea este plasma en un laboratorio

Chocando núcleos atómicos a velocidades cercanas a la de la luz dentro de aceleradores como el Gran Colisionador de Hadrones del CERN. La energía de la colisión recrea, durante un instante brevísimo, temperaturas más de 100.000 veces superiores a la del centro del Sol.

Es peligroso crear este plasma en el LHC

No. El plasma dura una fracción de segundo, ocupa un volumen minúsculo y se enfría al instante en las partículas ordinarias que ya conocemos. No hay ningún riesgo para las instalaciones ni para nadie fuera de ellas.

Por qué es nuevo el experimento con oxígeno y neón

Porque hasta 2025 el plasma de quarks y gluones solo se había detectado con claridad en choques de núcleos pesados como el plomo. Confirmar que también aparece con núcleos ligeros como el oxígeno y el neón abre la puerta a estudiarlo con sistemas más simples y baratos de producir.

Fuentes

• CERN, las colisiones de oxígeno en el LHC muestran nuevos indicios de un estado extremo de la materia
• CERN Courier, primeras colisiones de oxígeno y neón en el LHC
• Phys.org, las colisiones de oxígeno en el LHC muestran indicios de un estado extremo de la materia